3670: [Noi2014]动物园
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Description
近日,园长发现动物园中好吃懒做的动物越来越多了。例如企鹅,只会卖萌向游客要吃的。为了整治动物园的不良风气,让动物们凭自己的真才实学向游客要吃的,园长决定开设算法班,让动物们学习算法。
某天,园长给动物们讲解KMP算法。
园长:“对于一个字符串S,它的长度为L。我们可以在O(L)的时间内,求出一个名为next的数组。有谁预习了next数组的含义吗?”
熊猫:“对于字符串S的前i个字符构成的子串,既是它的后缀又是它的前缀的字符串中(它本身除外),最长的长度记作next[i]。”
园长:“非常好!那你能举个例子吗?”
熊猫:“例S为abcababc,则next[5]=2。因为S的前5个字符为abcab,ab既是它的后缀又是它的前缀,并且找不到一个更长的字符串满足这个性质。同理,还可得出next[1] = next[2] = next[3] = 0,next[4] = next[6] = 1,next[7] = 2,next[8] = 3。”
园长表扬了认真预习的熊猫同学。随后,他详细讲解了如何在O(L)的时间内求出next数组。
下课前,园长提出了一个问题:“KMP算法只能求出next数组。我现在希望求出一个更强大num数组一一对于字符串S的前i个字符构成的子串,既是它的后缀同时又是它的前缀,并且该后缀与该前缀不重叠,将这种字符串的数量记作num[i]。例如S为aaaaa,则num[4] = 2。这是因为S的前4个字符为aaaa,其中a和aa都满足性质‘既是后缀又是前缀’,同时保证这个后缀与这个前缀不重叠。而aaa虽然满足性质‘既是后缀又是前缀’,但遗憾的是这个后缀与这个前缀重叠了,所以不能计算在内。同理,num[1] = 0,num[2] = num[3] = 1,num[5] = 2。”
最后,园长给出了奖励条件,第一个做对的同学奖励巧克力一盒。听了这句话,睡了一节课的企鹅立刻就醒过来了!但企鹅并不会做这道题,于是向参观动物园的你寻求帮助。你能否帮助企鹅写一个程序求出num数组呢?
特别地,为了避免大量的输出,你不需要输出num[i]分别是多少,你只需要输出对1,000,000,007取模的结果即可。
Input
第1行仅包含一个正整数n ,表示测试数据的组数。随后n行,每行描述一组测试数据。每组测试数据仅含有一个字符串S,S的定义详见题目描述。数据保证S 中仅含小写字母。输入文件中不会包含多余的空行,行末不会存在多余的空格。
Output
包含 n 行,每行描述一组测试数据的答案,答案的顺序应与输入数据的顺序保持一致。对于每组测试数据,仅需要输出一个整数,表示这组测试数据的答案对 1,000,000,007 取模的结果。输出文件中不应包含多余的空行。
Sample Input
3
aaaaa
ab
abcababc
Sample Output
36
1
32
HINT
n≤5,L≤1,000,000
Source
题解:
下了考场发现这题好像做过?不过当时肯定是暴力的。。。
在考场上我首先想的是30分的朴素,用KMP做匹配,用前半段去匹配后半段,匹配完成,匹配点NUM++
后来我又想到这题肯定与KMP有关,一定是利用NEXT数组的什么神奇的性质神奇的做到了O(n)
后来我发现NEXT的值一样的num一定一样,如果不考虑不重叠的话,这样下来就是如何把num压缩到只有不重叠的情况
我先想到了暴力,直接while。。。next。。。,我又sb的想如果数据的随机的话这样while 不了多少次。。。结果数据发下来尼玛真是卡我的啊QAQ。。。
后来(还是在考场上)我又想到在郑州培训的时候zxr讲的如果一个东西是递减的,最后减到了0或1,(说不清。。。),类似与KMP算法中的 j
于是我想到一个next值的计算能否用到以前计算过的某些信息呢,
我想到了它的后继结点,这样每次都让它的num先等于它的后继结点的num,然后while似乎就是O(n),但由于不确定,我还是交了暴力。。。
但在考场上我没有想到,i 与 next[i]形成父子关系,这样整张图就是一棵树,只要dfs就可以算出,从一个点到根节点上有多少个点,也就是算上重合的num
接下来在树上while,于是我才用了下面的算法:
1.对于叶节点,暴力while
2.对于非叶节点,先让num等于它的后继中num最小的,这样它的num不可能超过这个值,再while
这样下来非叶节点的计算应该会很快
但是如果叶节点很多,而非叶节点很少的话很可能就TLE了,不过数据中好象没有卡这个算法的。。。
代码:
1.考场50分
1 const p=1000000007; 2 var i,j,n,m,l,t:longint; 3 num,next,c,d,fa:array[0..1000000] of int64; 4 ans:int64; 5 s,a,b:ansistring; 6 procedure kmp; 7 var i,j:longint; 8 begin 9 n:=length(a); 10 fillchar(next,sizeof(next),0); 11 next[1]:=0;j:=0; 12 for i:=2 to n do 13 begin 14 while (j<>0) and (a[j+1]<>a[i]) do j:=next[j]; 15 if a[j+1]=a[i] then inc(j); 16 next[i]:=j; 17 end; 18 end; 19 procedure init; 20 begin 21 readln(s); 22 l:=length(s); 23 fillchar(num,sizeof(num),0); 24 end; 25 function check:boolean; 26 var i:longint; 27 begin 28 for i:=2 to l do if s[i]<>s[1] then exit(false); 29 exit(true); 30 end; 31 procedure spj; 32 begin 33 ans:=1; 34 for i:=2 to l do ans:=ans*(i>>1+1) mod p; 35 writeln(ans); 36 end; 37 procedure main; 38 begin 39 a:=s;kmp;c[1]:=1; 40 for i:=2 to l>>1 do 41 begin 42 c[i]:=1;inc(c[i],c[next[i]]); 43 end; 44 for i:=1 to l do d[i]:=next[i]; 45 for i:=l downto 2 do 46 begin 47 j:=next[i]; 48 while d[i]>i>>1 do 49 begin 50 j:=next[j]; 51 d[i]:=j; 52 end; 53 end; 54 for i:=1 to l do num[i]:=c[d[i]]; 55 ans:=1; 56 for i:=1 to l do ans:=ans*(num[i]+1) mod p; 57 writeln(ans); 58 end; 59 begin 60 assign(input,‘zoo.in‘);assign(output,‘zoo.out‘); 61 reset(input);rewrite(output); 62 readln(t); 63 while t>0 do 64 begin 65 dec(t); 66 init; 67 if check then spj else main; 68 end; 69 close(input);close(output); 70 end.
2.dfs100分(竟然1A了。。。)
1 {$M 1000000000,0,maxlongint} 2 const maxn=1000000+100;p=1000000007; 3 type node=record 4 go,next:longint; 5 end; 6 var i,j,n,tot,t:longint; 7 ans:int64; 8 num,next,point,head,s:array[0..maxn] of int64; 9 e:array[0..maxn] of node; 10 a:ansistring; 11 function min(x,y:longint):longint; 12 begin 13 if x<y then exit(x) else exit(y); 14 end; 15 16 procedure insert(x,y:longint); 17 begin 18 inc(tot); 19 e[tot].go:=y;e[tot].next:=head[x];head[x]:=tot; 20 end; 21 procedure init; 22 begin 23 fillchar(next,sizeof(next),0); 24 fillchar(head,sizeof(head),0); 25 tot:=0; 26 readln(a); 27 next[1]:=0; 28 n:=length(a); 29 j:=0; 30 for i:=2 to n do 31 begin 32 while (j<>0) and (a[j+1]<>a[i]) do j:=next[j]; 33 if a[j+1]=a[i] then inc(j); 34 next[i]:=j; 35 end; 36 end; 37 procedure dfs(x:longint); 38 var i,y:longint; 39 begin 40 i:=head[x]; 41 while i<>0 do 42 begin 43 y:=e[i].go; 44 s[y]:=s[x]+1; 45 dfs(y); 46 i:=e[i].next; 47 end; 48 end; 49 procedure solve(x:longint); 50 var i,j,y:longint; 51 begin 52 if head[x]=0 then 53 begin 54 j:=next[x]; 55 while j>x>>1 do j:=next[j]; 56 num[x]:=s[j];point[x]:=j; 57 exit; 58 end; 59 j:=maxlongint; 60 i:=head[x]; 61 while i<>0 do 62 begin 63 y:=e[i].go; 64 solve(y); 65 j:=min(j,point[y]); 66 i:=e[i].next; 67 end; 68 while j>x>>1 do j:=next[j]; 69 num[x]:=s[j];point[x]:=j; 70 end; 71 72 procedure main; 73 begin 74 for i:=1 to n do insert(next[i],i); 75 dfs(0); 76 solve(0); 77 ans:=1; 78 for i:=1 to n do ans:=(ans*(num[i]+1)) mod p; 79 writeln(ans); 80 end; 81 begin 82 assign(input,‘zoo.in‘);assign(output,‘zoo.out‘); 83 reset(input);rewrite(output); 84 readln(t); 85 while t>0 do 86 begin 87 dec(t); 88 init; 89 main; 90 end; 91 close(input);close(output); 92 end.